2026年 01期
塑料围挡老化及其产生的土壤微塑料污染
刘盛昊;高品;马旻茵;马淑雨;蒋晓龙;蔡荔;塑料草皮围挡作为一种新型围挡材料，已被广泛应用于建筑施工现场和市政宣传领域。该材料由表面绿色草丝和底部黑色草丝组成，主要成分为聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。在光照、高温等环境因素作用下，草丝纤维结构易发生破坏，产生微塑料(MPs)并进入土壤环境，造成潜在污染风险。本研究选取上海地区6个使用中的围挡作为研究对象，并新购聚乙烯和聚丙烯围挡作为参照。采用扫描电子显微镜(SEM)观察不同颜色草丝的表面破损情况，通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)进行成分测定，并基于含氧基团含量定性分析老化程度，最后通过羰基老化指数(ICI)定量评估老化程度。进一步选取破损最严重的围挡样品，对其下方土壤进行微塑料分离和计数分析。研究结果显示，老化最严重围挡下方的土壤微塑料丰度高达13 800个/kg干土壤，表明建筑材料是土壤微塑料污染的重要来源之一。
底泥洗脱抑制上覆水蓝藻水华模拟研究
李淑迪;冯慧云;蔡冬清;李少秋;余芳;蒋锦刚;底泥沉积层是水体营养盐的蓄积地，也是藻类种源库。依据覆盖主要藻类类群、包含典型水华藻种等原则，选定绿藻门的四尾栅藻、裸藻门的纤细裸藻、硅藻门的直链藻，以及蓝藻门的鱼腥藻和铜绿微囊藻，构建模拟藻种库，研究底泥洗脱对不同藻种细胞的移除率。结果显示：鱼腥藻的移除率最高达87%;铜绿微囊藻的移除率为83%;纤细裸藻移除率为21%;四尾栅藻的移除率为16%;直链藻移除率为5%。在培养过程中，连续检测了洗脱组与未洗脱对照组的藻密度、酸碱度(pH)、溶解氧(dissolved oxygen, DO)和氧化还原电位(oxidation-reduction potential, ORP)等指标。结果表明，底泥洗脱对藻种库的移除能有效延缓或抑制藻华的发生。其中，蓝藻门的鱼腥藻和铜绿微囊藻细胞增殖缓慢、最高密度仅为对照组的1/3左右；对照组的这两种藻在进入平台期前就已发生了藻华。研究结果为底泥洗脱作用机制提供了新的见解，也为亚深型湖库饮用水源地的水华防控提供了新思路。
小球藻固态发酵饲料的理化指标、挥发性成分和非靶向代谢组学分析
韩佳捷;郭腾飞;冯启鑫;姚瑾珑;刘亚男;赵志军;为提高自养小球藻(Chlorella sp.)在饲料应用领域的利用价值，使用酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)进行固态发酵，并评估发酵后小球藻饲料在营养价值、风味及代谢产物组成方面的变化。以小球藻和辅料(3∶2)为原料，接种10%酿酒酵母菌液后在35℃下厌氧发酵2 d制得小球藻发酵饲料(FF),并对其进行理化指标、挥发性成分、非靶向代谢组学等分析。结果表明，与未发酵原料(unFF)相比，FF组的酸溶蛋白质量分数(14.36%)和多酚质量分数(7.28 mg/g)分别显著提高49.74%和62.86%(p<0.05)。脂肪酸谱在发酵过程中发生有益变化，FF组总脂肪酸质量分数和多不饱和脂肪酸(PUFA)占比分别较unFF组显著提高36.92%和2.98%,饱和脂肪酸(SFA)占比则显著下降4.06%。发酵后，FF组的风味和适口性得到改善，表现为乙酸异戊酯等具有芳香气味的挥发性物质在FF组中富集，而正己醛等具有不悦气味的挥发性物质相对质量分数下降。非靶向代谢组学分析表明，N-花生四烯酸-L-丝氨酸、高乌甲素等功能性小分子代谢物的相对质量分数在发酵后上升。综上所述，固态发酵可显著提高自养小球藻的营养价值和适口性。该技术可为小球藻作为饲料组分的应用提供技术支撑，并推动微藻固碳技术的可持续发展。
黄铁矿混养系统对硝酸盐和Cr(Ⅵ)的去除机制研究
郭靖;周盼盼;王宇晖;许中硕;宋新山;赵晓祥;当NO~-3—N和Cr(Ⅵ)共存时，电子供体是影响其处理效果的关键因素。本研究以黄铁矿、葡萄糖以及黄铁矿+葡萄糖为电子供体构建自养、异养以及混养颗粒污泥系统，探究黄铁矿混养系统处理NO~-3—N和Cr(Ⅵ)的优势及内在机制。结果表明，随着Cr(Ⅵ)质量浓度增加至6 mg/L,异养和混养体系呈现更好的脱氮除铬能力；然而，在COD质量浓度与N元素质量浓度的比值(C/N)比较低的条件下，混养体系比异养系统呈现更好的处理能力。微生物分析表明EPS中微生物副产物和酪氨酸类物质减少，色氨酸显著增加，Zeta电位降低，增强了污泥对Cr(Ⅵ)的抗冲击性；而自养菌Thiobacillus(1.65%～2.81%)与异养菌Denitratisoma(2.57%～8.70%)/Aegiribacteria(3.65%～8.43%)等菌属的富集与共存，解释了黄铁矿混养体系良好效果的原因。研究结果对NO~-3—N和Cr(Ⅵ)复合污染的高效低碳处理提供新策略。
Cu2+促进Pd/SBA-15液相加氢还原双酚A
向婷;郭彬钰;施丽瑜;周娟;陈泉源;双酚A(BPA)是一种典型的环境内分泌干扰物(EDC),Cu2+与BPA共存可能对BPA的去除产生促进或抑制作用。采用浸渍法制备不同载体SBA-15、SiO2和中性Al_2O3的负载型钯(Pd)基催化剂用于BPA的还原去除，同时研究共存Cu2+对BPA加氢还原的影响。Zeta电位、透射电子显微镜和X射线衍射仪等表征表明成功合成Pd/SBA-15催化剂。不同催化剂对BPA的加氢还原研究结果表明，仅Pd/SBA-15具有单独还原BPA的能力，引入Cu2+后，240 min时Pd/SBA-15对BPA的还原去除率显著提高约70%,这归因于Cu2+材料表面聚集-还原生成的Cu0/Cu+能够吸附含有苯环的BPA,Pd0活化H2生成的活性氢溢流经Cu0/Cu+表面，选择性加氢还原苯环，最终显著提高BPA的还原效率。此外，该体系中Pd/SBA-15催化剂最适投加量为0.20 g/L,反应最适pH为5.3,Pd/SBA-15催化剂中Pd负载量为2.0%时催化效果最佳。
污水有机物中化石碳含量的14C测定法研究进展
绳俊;于鑫;赵诗怡;陈红;污水处理中产生的CO2长期被视为生源性碳排放，未计入碳排放清单，但近年研究揭示污水有机物中化石碳含量显著，其化石源CO2应纳入温室气体排放核算。本文通过系统文献分析与技术比较，综述了14C法测定污水有机物化石碳含量的研究进展，明确了技术优劣与应用场景。采用文献计量与案例分析方法，比较了气体正比计数器、液体闪烁计数器和加速质谱仪(AMS)的性能，证实AMS因高精度(>99.9%)、低样品需求(0.005 g)及短测时(<5 min)等优势成为首选方法。针对AMS制样，优化了酸-碱-酸预处理、静态燃烧CO2萃取及Zn-TiH2/Fe体系石墨化流程，提出标准化操作建议，降低了非放射性碳干扰。未来，AMS技术需进一步降低成本、提升自动化水平，以适应大规模污水处理碳排放监测需求，为精准核算化石源CO2排放提供可靠方法，助力碳中和目标实现。
磁性生物质炭对厌氧氨氧化菌颗粒化的强化机制
仓立坤;徐辉;刘方剑;杨波;实现厌氧氨氧化菌(AnAOB)的快速颗粒化，有利于厌氧氨氧化(Anammox)工艺的更广泛应用。本研究旨在评估磁性生物质炭(MBC)在促进厌氧氨氧化菌颗粒化过程和提升厌氧氨氧化脱氮效能中的作用。试验通过比较投加MBC和未投加MBC的两只升流式厌氧氨氧化污泥床反应器的运行效果，研究MBC对厌氧氨氧化菌颗粒化过程和反应器运行状况的影响。结果表明，MBC的投加提升了厌氧氨氧化系统脱氮性能，总氮去除效率较空白组提高11.4%;同时MBC促进了AnAOB的颗粒化进程和浮霉菌门(Planctomycetes)的迅速富集，投加组反应器大于0.5 mm的颗粒污泥占比86.4%,而对照组为57.6%。研究结果为快速培养AnAOB颗粒污泥和提升Anammox反应器的脱氮性能提供了可行技术路径。
编缠拉挤复合材料管件轴向压缩性能的温度效应
竺铝涛;吴靖雄;刘溪;吴济琼;沈伟;陈立峰;为研究编缠拉挤复合材料(braiding-winding-pultruded composite, BWPC)管件的轴向压缩破坏及吸能特性，采用新型的编缠拉挤一体成型工艺制备了相同铺层结构和不同直径的碳纤维/环氧树脂复合材料薄壁圆管，并测试不同温度下圆管的轴向准静态压缩力学特性，分析圆管压溃过程中载荷-位移曲线、试样外貌破坏特征和吸收能量特征。结果表明：圆管的压缩峰值载荷值在常温下最大，并随着温度的升高而降低；此外，在相同温度下，直径为50 mm的圆管比直径40 mm的圆管具有更好的压缩特性。当温度由25℃升至180℃时，圆管的外貌破坏特征主要是由纤维脆性断裂、碎裂转变为塑性弯曲、剪切变形破坏，并都呈现花瓣开花(层束弯曲)破坏模式，相比塑性破坏模式，圆管的脆性破坏模式可以吸收更大的压缩能量。
非溶剂致相分离法制备聚对苯二甲酰对苯二胺隔膜及其性能研究
徐辉;王芳;杨胜林;金俊弘;李光;张晶晶;隔膜失效是锂离子电池面临的关键问题之一。传统聚烯烃隔膜存在热稳定性差、电解液兼容性不足及孔结构不均匀等缺陷，易导致电池性能与安全性下降。本研究提出采用兼具耐热性与电解液亲和性的聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)制备新型隔膜。通过将PPTA溶解于硫酸(H_2SO4)形成PPTA-H_2SO4溶液，采用非溶剂致相分离法(NIPS)成功制备了多孔PPTA薄膜。系统研究了以硫酸为溶剂、去离子水为非溶剂的凝固浴工艺参数对薄膜微观结构、物理特性和电化学性能的影响机制。试验结果表明，当凝固浴采用浓度梯度法时，所得PPTA多孔膜呈现最优综合性能。将其应用于镍钴锰三元(NCM523)及磷酸铁锂(LiFePO4)正极、锂金属负极纽扣电池时，均表现出优异的循环稳定性和倍率特性。
磷酸盐玻璃/聚乙烯醇/聚丙烯酸钠复合导电水凝胶的制备及性能研究
温静;李雪荣;耿超;刘胜涛;江德梅;王海风;导电水凝胶复合材料因其在智能可穿戴设备、生物医学设备及生物传感器等领域的广泛应用而备受关注。然而，开发兼具多功能性、抗菌性能及优异力学性能的导电水凝胶仍面临巨大挑战。本文通过冻融循环法制备了磷酸盐玻璃/聚乙烯醇/聚丙烯酸钠(PBG-PVA-PAANa)复合水凝胶，并探究了不同质量分数的聚丙烯酸钠(PAANa)对水凝胶形貌、力学性能、传感性能、抑菌性能及凝血性能的影响。结果表明，PAANa的添加提升了水凝胶的力学性能，与PBG-PVA水凝胶相比，PBG-PVA-PAANa水凝胶的拉伸强度从0.68 MPa提高到1.45 MPa,断裂伸长率从183.51%提高到415.98%。传感性能测试表明，水凝胶的相对电阻变化率(ΔR/R0)随拉伸应变和PAANa质量分数增加而增大，表现出稳定的响应性。此外，该复合水凝胶对大肠埃希菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)的抗菌率均超97%。同时，其凝血性能表现优异，凝血指数(BCI)随PAANa质量分数增加而显著降低。本研究为多功能导电水凝胶的开发提供了新思路，在柔性传感器及生物医学领域具有广阔的应用前景。